mutaÇÕes e mecanismos de reparo - ufpel.edu.br · inibem a leitura de prova da dna pol? dna...
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Prof. Odir A. Dellagostin
MUTAÇÕES E
MECANISMOS DE REPARO
QUALQUER ALTERAÇÃO NA SEQÜÊNCIA DE DNA
• genômica (adição ou perda de cromossomos);
• cromossômica (adição, perda ou mudança de
local/orientação de segmentos cromossômicos);
• gênica (alteração em um único gene).
O QUE É MUTAÇÃO?
CONCEITOS� MUTAÇÃO
� Alteração na seqüência do DNA
• Mutante - Organismo que sofreu mutação
• Tipo selvagem (wild type) - Organismo não mutado
• Fenótipo - Propriedades observáveis de um organismo
• Genótipo - Se refere a seqüência do DNA de umorganismo
• Alelos - Diferentes formas de um mesmo gene
Todos os indivíduos de uma espécie têmos mesmos genes, mas com variações.
TIPOS DE MUTAÇÃO
- Espontânea
- Induzida por agentes mutagênicos
( UV, raios X, corante de acridina, etc)
Em que células ocorrem?• Células somáticas
• afetam apenas algumas células do próprio indivíduo onde ocorrem
• podem ter consequências como o câncer
• Células germinativas (gametas)
• são passadas para a próxima geração
• afetam todo o organismo que a herda
Qual a causa das mutações• Fatores físicos
• radiações
• Fatores químicos
• mutagênicos (reagem com o DNA)
• Fatores biológicos
• vírus
Lesões induzidas por agentes mutagênicos
� Dímeros de Timina (exposição a luz UV)
� Alquilação (Guanina - 06 metilguanina)
� Reação com carcinógenos (Adição de grupamentos
químicos volumosos à molécula de DNA)
Lesões induzidas por agentes mutagênicos
Dímeros de Timina
Alquilação
(Guanina - 06 metilguanina)
G-T
QUANTO A ALTERAÇÃO CAUSADA NO GENE
� Mutação pontual (substituição de um nucleotídio)• Mutação neutra
• Mutação errônea (missense) – pode ser silenciosa
• Mutação sem sentido (nosense)
• Mutação por deslocamento da fase de leitura• Mutação por Inserção
• Mutação por Deleção
UUAGUA
UUC
UUG
UUU
UAAUGAUCA
AUA
CUA
Leu
Phe
Leu
Phe
Leu
Val
Ile
Ser Stop Stop
Mutações Pontuais
TIPOS DE MUTAÇÕES PONTUAIS
1 – Substituição de base
5’ ATT CGA TAT TCA 3’ 5’ ATT C CA TAT TCA 3’
2 – Adição de base
5’ ATT CGA TAT TCA 3’ 5’ ATT CG C ATA TTC A 3’
3 – Deleção de base
5’ ATT CGA TAT TCA 3’ 5’ ATT C _ AT ATT CA 3’
CO
NS
EQ
UÊ
NC
IAS
DA
S M
UTA
ÇÕ
ES
Mutações GênicasSubstituição � ocorre a troca de um ou mais pares de
bases.
� TRANSIÇÃO a substituição de uma purina por outra ou deuma pirimidina por outra;
� TRANSVERSÃO a substituição de uma purina por umapirimidina ou vice-versa.
Mutações Gênicas
Adição � acontece quando umaou mais bases são adicionadas aoDNA, modificando a ordem deleitura da molécula durante atradução.
Mutações Gênicas
Deleção � acontece quando uma oumais bases são retiradas do DNA,modificando a ordem da leituradurante tradução.
Mutantes letais condicionais
� Mutantes auxotróficos
� Mutantes sensíveis à temperatura
� Mutantes sensíveis ao repressor
MUTAÇÕES NO HOMEMHbA- ÁCIDO GLUTÂMICO HbS- VALINA
MECANISMOS DE REPARO DO DNA
Mecanismos de reparo� Reversão direta da lesão no DNA
� Fotoreativação� Reparo de bases alquiladas
� Reparo por excisão� Excisão de bases� Excisão de nucleotídeos� Reparo de malpareamentos
� Reparo pós-replicação� Reparo por recombinação� Reparo sujeito a erros
- formação de dímeros por UV
Reparo por fotorreativação
Reparo por fotorreativação
� Fotoliase
Reparo de bases alquiladas
� O6-metilguanina-metiltransferase
Não há meios de recuperar aenzima metilada.
Reparo por excisão de bases� Uracil-DNA-glicosilase
� AP endonuclease
� DNA polimerase I
� DNA ligase
Bases nitrogenadas
Reparo por excisão de nucleotídeos
� Proteínas UvrA, UvrB, UvrC e UvrD
� DNA polimerase I
� DNA ligase8 nt 4 nt
Reparo de malpareamento
� MutS, MutL e MutH
� DNA polimerase
� DNA ligaseCLIVA FITA NÃO METILADA
GATC
Reparo pós-replicação� Não remove a lesão, mas possibilita a continuidade da
replicação.
� Dois Sistemas:� Reparo por recombinação homóloga
� Reparo sujeito a erros (error-prone)
Reparo por recombinação pós-replicação
Reparo sujeito a erros� Usado em condições extremas
� Induzido pela resposta SOS
� UmuC e UmuD� Inibem a leitura de prova da DNA pol?
� DNA polimerase nova?
Resposta SOS� RecA ligada a DNA fita simples degrada por ação
proteolítica a proteína repressora dos gene SOS (LexA)
� Genes SOS: grupo de aproximadamente 15 genes,incluindo uvrA-D, recA, umuC e D, SSB, etc...
Função de RecA
Recombinação Homóloga
�É o processo que resulta na troca de material genético entre dois genes homólogos
Mecanismo geral de recombinação homóloga